Qual è l'uso delle tensioni negative su una scheda madre del PC?

Qual è l'uso di queste tensioni negative? Sono lì solo per compatibilità con le versioni precedenti?

Al giorno d'oggi negli alimentatori per PC abbiamo:

• + 12V
• + 5V
• + 3.3V

ma anche:

• -12V
• -5V

Ma la valutazione attuale delle rotaie negative è molto più piccola di quelle positive.

Se tornassimo agli anni '80, dove gli amplificatori operazionali erano sempre alimentati simmetricamente a +12 V-12 V: Okay .. Ma oggigiorno, quasi tutto ciò che puoi trovare su una scheda madre è una logica digitale alimentata solo da tensioni positive.

Fatta eccezione per RS232, che è un bus quasi obsoleto, non vedo alcun motivo per avere guide negative distribuite dall'alimentatore.

Poiché è un volume molto elevato, suppongo che il costo spinga tutto qui. Quindi, perché ogni PSU deve fornire quelle tensioni se vengono usate a malapena? (suppongo che la bassissima corrente nominale dei binari negativi degli alimentatori).

Non sarebbe meno costoso consentire a ogni fornitore di hardware di aggiungere il proprio SMPS incorporato quando è richiesta una tensione negativa?

I PC sono pieni di requisiti che si riferiscono alla compatibilità con le versioni precedenti - e -Ve le rotaie ne fanno parte. Non sono sicuro di -5V, ma c'è una linea -12V sul bus PCI originale, quindi se vuoi fornire socket PCI adeguati, allora hai bisogno di una guida -12V, anche se l'ultima persona che ha creato una scheda PCI che ha avuto bisogno -12V è morto nel 2002.

Quindi, se si desidera progettare un pin-out standard del connettore di alimentazione che può essere utilizzato dalle persone che costruiscono schede madri con connettori PCI su di esso, allora ha bisogno di una guida -12V, altrimenti il ​​produttore della scheda madre deve iniziare ad aggiungere alimentatori alla sua scheda madre. Quindi ora hai una guida -12V sul tuo connettore di alimentazione anche dopo che le persone hanno smesso di montare i connettori PCI.

Alcune di queste cose sono notevolmente difficili da allontanare: il PC "legacy free" senza connessioni tastiera / mouse in stile PS / 2 veniva considerato 15 anni fa imminente, ma le macchine desktop tendono ancora ad avere quei connettori.

Risulta semplicemente più economico / più semplice continuare a supportare tutta la vecchia imbarcazione piuttosto che lasciarla cadere e ripulire il design. O forse no, ei PC sono affondati sotto il peso accumulato di tutto questo bagaglio e le persone sono passate ad altri fattori di forma ...

Sebbene –12 V e –5 V siano forniti alla scheda madre tramite i connettori di alimentazione, la scheda madre normalmente utilizza solo +3,3 V, +5 V e +12 V. Se presente, il –5 V viene semplicemente indirizzato al Bus ISA sul pin B5 in modo che qualsiasi scheda ISA possa utilizzarlo, anche se pochi lo hanno mai fatto. Tuttavia, ad esempio, i circuiti del separatore di dati analogici presenti nei controller floppy più vecchi utilizzavano –5 V. Anche la logica della scheda madre non utilizza –12 V; tuttavia, potrebbe essere utilizzato in alcuni progetti di schede per circuiti di porte seriali o LAN (local area network).

In effetti, –5 V è stato rimosso dall'ATX12V 1.3 e successive specifiche. L'unica ragione per cui è rimasto nella maggior parte dei progetti di alimentatori per molti anni è che sul bus ISA erano richiesti –5 V per la piena compatibilità con le versioni precedenti. Poiché i PC moderni non includono più slot ISA, il segnale –5 V è stato ritenuto non più necessario. Tuttavia, se si sta installando un nuovo alimentatore in un sistema con una scheda madre più vecchia che incorpora gli slot del bus ISA, si desidera un alimentatore che includa il segnale –5 V.

-5V sono necessari per la RAM dinamica. Con i primi PC basati su processori a 8 bit, 64 KB era una tipica dimensione di memoria "massima", implementata usando 32 RAM da 16kBit (4116). Solo con l'avvento delle RAM da 64kBit la tensione esterna (che era + 12V e -5V per il 4116) veniva generata su chip con pompe di carica.

Requisiti simili per le prime EPROM. Quindi c'è una piccola sorpresa nel sistema di bus per il primo PC IBM con quelle tensioni.

+ 12V era anche popolare per i motori di unità disco, sia per la maggiore potenza che sulla guida + 5V, nonché per le minori conseguenze sul calcolo da sovratensioni. -12V, al contrario, veniva quasi usato solo per i circuiti RS232.

In breve, perché lo dice la specifica ATX. ATX è un miglioramento rispetto al vecchio standard di AT e subisce revisioni. I binari da 5 V sono diventati opzionali in ATX12V 1.2. Le specifiche ATX originali sono state rilasciate da Intel nel 1995 e sono state riviste più volte. Attualmente al 2.3. Ma è lento da aggiornare, come qualsiasi standard. -12V verrà gradualmente eliminato.